Азокрасители. Цвет, классификация

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Азокрасители. Цвет, классификация

Содержание

2. Азокрасители Азокрасители - органические красители, в молекулах которых содержится одна или несколько азогрупп , связывающих ароматические
3. Цвет Цвет моно-азокрасителей определяется хим. строением связанных азогруппой остатков числом и положением в них заместителей. Наиболее
4. Цвет Углубление цвета достигается увеличением π-электронной системы и усилением ее поляризации след. способами: заменой электронодонорных заместителей
5. Классификация В зависимости от растворимости, хим. природы и особенностей взаимодействия с окрашиваемыми материалами азокрасители делят на
6. Классификация 5. Кислотные азокрасители - чаще всего моно-азокрасители и дис-азокрасители, содержащие одну или несколько групп SO3H,
7. Классификация 8. Прямые азокрасители - в основном дис-азокрасители и поли-азокрасители, напр. прямой ярко-оранжевый (9). Обладают сродством
8. Прямые азокрасители Прямые красители способны непосредственно из водных ванн в присутствии электролитов окрашивать целлюлозные волокна, за
9. Моноазокрасители Моноазокрасители. Среди моноазокрасителей, отличающихся в основном небольшими размерами молекул, прямых красителей мало: в основном это
10. Моноазокрасители Красителем такого типа является Прямой диазо-алый . Ярко-алый цвет возникает после диазотирования красителя на волокне
11. Моноазокрасители Часто применяемый на практике краситель Прямой диазо-желтый светопрочный (12) принадлежит к немногим азокрасителям, получаемым без
12. Моноазокрасители Прямые моноазокрасители, содержащие в своих молекулах гетероциклы, имеют меньшее значение. К их числу относится Прямой
13. Фосгенированные азокрасители Красители этой группы получают, ацилируя аминогруппы азокрасителей дихлорангидридом угольной кислоты (фосгеном) В результате этой
14. Фосгенированные азокрасители При наличии в молекуле фосгенируемого красителя свободной OH-группы ее предварительно необходимо защитить. Например, при
15. Фосгенированные азокрасители Аналогичным образом получают практически важный краситель Прямой розовый светопрочный С (18). Он применяется для
16. Первичные дисазокрасители Эти красители получают по схеме: М → С ← М'. В качестве центральной азосоставляющей
17. Первичные дисазокрасители Красители — производные алой кислоты — отличаются большим сродством к целлюлозному волокну и более
18. Вторичные дис- и полиазокрасители Вторичные дис- и полиазокрасители получают по схеме: М → А → А'
19. Вторичные дис- и полиазокрасители Представителями практически значимых вторичных полиазокрасителей являются Прямой красный светопрочный 2С (23); Прямой
20. Вторичные дис- и полиазокрасители Красители в значительных количествах используются для крашения хлопка и вискозного волокна, окраски
21. Вторичные дис- и полиазокрасители После крашения краситель на волокне диазотируют и сочетают с 3-метил-1-фенилпиразолоном. Получается тетракисазокраситель
22. Вторичные дис- и полиазокрасители Из других диазотируемых на волокне красителей практическое значение имеют Прямой диазо-бордо С
23. Производные диаминов Прямые дис- и полиазокрасители — производные ароматических диаминов — включают практически всю цветовую гамму:
24. Производные диаминов Цвет бензидиновых красителей всегда глубже, чем цвет моноазокрасителей, которые образовались бы при разрыве молекулы
25. Производные диаминов. Конго красный Конго красный получается путем сочетания диазотированного бензидина с нафтионовой кислотой:
26. Производные диаминов. Конго красный Конго красный широко применяется в качестве индикатора. В кислой среде краситель приобретает
27. Полиазокрасители Полиазокрасители — производные бис(фениламида) фумаровой кислоты. Яркие прямые полиазокрасители, образующие устойчивые к свету и мокрым
28. Полиазокрасители Представителем этой группы красителей является Прямой оранжевый светопрочный 6Ж (40), получаемый взаимодействием оранжевого кислотного дисазокрасителя
29. Полиазокрасители с триазиновым кольцом Исключительно ценные полиазокрасители с чистыми и яркими оттенками образуются при разрыве сопряженной
31. Скачать презентацию

Слайд 2

Азокрасители
Азокрасители - органические красители, в молекулах которых содержится одна или несколько азогрупп ,
связывающих ароматические радикалы. По числу этих групп различают моно-, дис- и полиазокрасители. Обычно азокрасители в ароматическом ядре содержат замещенные или незамещённые группы NH2 и OH, а также NO2, Cl, S03H, COOH и др.
Кислотные группы обусловливают растворимость азокрасителей в воде.

Слайд 3

Цвет
Цвет моно-азокрасителей определяется хим. строением связанных азогруппой остатков числом и положением

в них заместителей. Наиболее практически важные моно-азокрасители, содержащие один электронодонорный заместитель, имеют следующие цвета: желтый -производные бензолазоацетоацетарилидов, пиразолоназобензола и азобензола, например пигмент желтый светопрочный (1), жирорастворимый желтый 3 (2); оранжевый и красный-производные соотв. нафталиназобензола и азонафталина, напр. кислотный

(1)

(2)

Слайд 4

Цвет
Углубление цвета достигается увеличением π-электронной системы и усилением ее поляризации след. способами: заменой

электронодонорных заместителей на более сильные или введением дополнит. заместителей (напр., как в моно-азокрасители общей формулы 5); введением электроноакцепторных заместителей в остаток диазосоставляющей (VI); применением в качестве диазосоставляющей аминов гетероциклич. ряда. Моно-азокрасители общей формулы 5 могут иметь оранжево-красный (X = Н, R = Н), ярко-красный (X = Н, R = = NHCOCH3), синевато-красный (X = Н, R = NH2), красно-фиолетовый (X = CH3CONH, R = OH), фиолетовый (X = = NH2, R = OH) и голубой [X = (CH3)2N, R = ОН] цвета; моно-азокрасители общей формулы 6-рубиновый (X = NH2) и фиолетовый (X = NO2).

оранжевый (3)

кислотный красный 2С (4)

(5)

(6)

Слайд 5

Классификация
В зависимости от растворимости, хим. природы и особенностей взаимодействия с окрашиваемыми

материалами азокрасители делят на следующие группы:
1. Пигменты (азопигменты) - моно-азокрасители и дис-азокрасители (1); не содержат кислотных (SO3H, COOH), основных [NH2, (CH3)2N или др.], ониевых [(СН3)2N+ и др.] групп и поэтому не растворимы в воде; высокопрочные пигменты не растворимы также в большинстве орг. растворителей и пластмассах.
2. Жиро-, спирто- и ацетонорастворимые азокрасители (2) по химическому строению аналогичны пигментам; не растворимы в воде, хорошо растворимы в орг. растворителях, моторных топливах, жирах, маслах и т.п.
3. Дисперсные азокрасители - обычно моно-азокрасители; плохо растворимы в воде, растворимы в орг. растворителях и полимерах.
4. Основные и катионные азокрасители содержат в молекуле основные или ониевые группы; растворимы в воде с образованием цветных катионов.

(7)

Слайд 6

Классификация
5. Кислотные азокрасители - чаще всего моно-азокрасители и дис-азокрасители, содержащие одну

или несколько групп SO3H, напр. красители (3 и 4); растворимы в воде с образованием цветных анионов.
6. Лаки (азолаки)-не р-римые в воде соли (обычно Ва или Са) нек-рых кислотных азокрасителей. Применяются для тех же целей, что и пигменты.
7. Хромовые (протравные) азокрасители характеризуются наличием групп SO3H (реже СООН), придающих растворимость в воде, и в орто-орто'-положениях к азогруппе - групп ОН, NH2 или СООН, которые при крашении могут образовывать с Сr3+внутрикомплексные соединения (хромовый сине-черный 8). При крашении хромовыми азокрасителями белковых волокон атом Сr связывает в комплекс молекулы азокрасителя и белка (напр., кератина шерсти) по его функц. группам (СООН, ОН, NH2), в результате чего возрастает устойчивость окрасок.

(8)

Слайд 7

Классификация
8. Прямые азокрасители - в основном дис-азокрасители и поли-азокрасители, напр. прямой

ярко-оранжевый (9). Обладают сродством к целлюлозным волокнам благодаря ван-дер-ваальсовому взаимодействию и водородным связям между группами красителя (ОН и NH2, атомы N гетероциклов и особенно NH—СО) и группами ОН целлюлозы.
9. Активные азокрасители обычно растворимы в воде; содержат группировки, которые при крашении вступают в хим. реакцию с молекулами субстрата, с образованием ковалентных связей, благодаря чему окраски устойчивы к мокрым обработкам и трению.
10. Азогены - нерастворимые азокрасители, образующиеся непосредственно на волокне сочетанием дис-азосоединений с азосоставляющими.
11. Металлсодержащие азокрасители - внутрикомплексные соединения азокрасителей с Сu2+ , Сr3+ , Со3+, реже с Ni2 +и Fe2+. Исходные азокрасители содержат группировки, характерные для хромовых азокрасителей. По свойствам и способам применения относятся к кислотным, дисперсным, активным и прямым красителям. Окраски отличаются повышенной светостойкостью и другими ценными свойствами.

(9)

Слайд 8

Прямые азокрасители
Прямые красители способны непосредственно из водных ванн в присутствии электролитов

окрашивать целлюлозные волокна, за что они и получили название прямых, или субстантивных. С их помощью можно получить окраски широкой гаммы цветов — от желтого до черного. По яркости и насыщенности цветов прямые красители уступают кубовым, активным и кислотным. Из общего числа марок прямых красителей около 70 % составляют азокрасители.
По химическому строению и методам получения прямые азокрасители разделяются на следующие подгруппы: моноазокрасители, дис- и полиазокрасители (фосгенированные, первичные, вторичные, производные диаминов и красители с триазиновым кольцом), металлсодержащие азокрасители.

Слайд 9

Моноазокрасители
Моноазокрасители. Среди моноазокрасителей, отличающихся в основном небольшими размерами молекул, прямых красителей мало:

в основном это красители, содержащие в молекулах амидные группы или гетероциклические ядра. Для получения азокрасителей с амидными группами в качестве азосоставляющих применяют N-ацилированные, чаще бензоилированные, аминогидроксинафталинсульфокислоты. Обычно применяют N-бензоил-И-кислоту, которая при сочетании в щелочной среде образует красители, отличающиеся чистотой оттенков. При этом во избежание сочетания в пара-положение к гидроксигруппе следует выбирать не очень активные диазосоединения и вести процесс в слабощелочных средах.
Образующиеся моноазокрасители обладают достаточным сродством для того, чтобы закрепиться на целлюлозе, но недостаточным для того, чтобы обеспечить высокую устойчивость к мокрым обработкам.

Слайд 10

Моноазокрасители
Красителем такого типа является Прямой диазо-алый .
Ярко-алый цвет возникает после диазотирования

красителя на волокне и сочетания с 2-гидроксинафталином, образующиеся окраски отличаются большой устойчивостью к мокрым обработкам.

(10)

Слайд 11

Моноазокрасители
Часто применяемый на практике краситель Прямой диазо-желтый светопрочный (12) принадлежит к

немногим азокрасителям, получаемым без использования традиционных реакций диазотирования и сочетания. Краситель получают взаимодействием 4-нитробензоилхлорида с 2,5-диаминобензолсульфокислотой и последующим восстановлением образовавшейся 2,5-ди(4-нитробензоиламино)бензолсульфокислоты (11) избытком Na2S в щелочной среде. Восстановление происходит таким образом, что в каждых двух молекулах динитропроизводного только две нитрогруппы восстанавливаются до аминогрупп, а вторые две нитрогруппы этих молекул восстанавливаются до азогруппы.

(11)

(12)

Слайд 12

Моноазокрасители
Прямые моноазокрасители, содержащие в своих молекулах гетероциклы, имеют меньшее значение. К

их числу относится Прямой желтый светопрочный (14), который получают осторожным окислением 2-(4-аминофенил)-6-метилбензотиазол-5-сульфокислоты (13) гипохлоритом натрия в щелочной среде при 20 °С. Это еще один пример синтеза азокрасителя без применения реакций диазотирования и сочетания.

(14)

(13)

Слайд 13

Фосгенированные азокрасители
Красители этой группы получают, ацилируя аминогруппы азокрасителей дихлорангидридом угольной кислоты

(фосгеном)

В результате этой реакции сродство к целлюлозе возрастает и краситель приобретает свойства прямого, т. е. фосгенирование — это удобный способ превращения кислотных азокрасителей в прямые. Взаимодействие с фосгеном обычно осуществляется в водно-содовых растворах или суспензиях. Этим способом получают ряд красителей желтого, розового и красного цветов. Так, фосгенированием оранжевого кислотного моноазокрасителя получают Прямой желтый светопрочный К (15).

(15)

Слайд 14

Фосгенированные азокрасители
При наличии в молекуле фосгенируемого красителя свободной OH-группы ее предварительно

необходимо защитить. Например, при получении Прямого красного светопрочного С (17) фосгенированием моноазокрасителя из Н-кислоты и крезидина OH-группу Н-кислоты предварительно ацилируют бензолсульфонилхлоридом в присутствии NaOH. Образовавшуюся О-фенилсульфонил-Н-кислоту диазотируют и сочетают с крезидином, получая моноазокраситель (16), после фосгенирования которого сульфоэфирные группы удаляют нагреванием дисазокрасителя с раствором NaOH.

(16)

(17)

Слайд 15

Фосгенированные азокрасители
Аналогичным образом получают практически важный краситель Прямой розовый светопрочный С

(18). Он применяется для крашения хлопка и вискозного волокна, окраски обладают высокой устойчивостью к свету и мокрым обработкам.

(18)

Слайд 16

Первичные дисазокрасители
Эти красители получают по схеме:
М → С ← М'.

В качестве центральной азосоставляющей применяются главным образом производные динафтиламина и динафтилмочевины. Как группа –NH–, так и группа –NHCONH– являются хорошими разобщающими (изолирующими) группами, поэтому получаемые красители имеют неглубокие цвета. Примерами таких красителей являются Прямой красный 4С (19); Прямой ярко-оранжевый (20); Прямой алый (21).

(19) R = NH; (20) R = NHCONH

(21)

Слайд 17

Первичные дисазокрасители
Красители — производные алой кислоты — отличаются большим сродством к

целлюлозному волокну и более высокой светостойкостью, чем аналогичные производные ди-И-кислоты, однако устойчивость окрасок к различным обработкам и у тех и у других красителей недостаточно высокая.
При замене бензольных диазосоставляющих нафталиновыми происходит углубление цвета, например в красителе Прямой красный 2С (22). Краситель образует окраски, недостаточно устойчивые к свету и мокрым обработкам, но очень устойчивые к трению, поэтому применяется для крашения галошной байки.

(22)

Слайд 18

Вторичные дис- и полиазокрасители
Вторичные дис- и полиазокрасители получают по схеме: М →

А → А' → ··· → К.
(М) — диазосоставляющие бензольного или нафталинового ряда
(А) — 1-аминонафталин и его производные и иногда крезидин,
(К) — гидроксинафталин- и аминогидроксинафталинсульфокислоты и их производные.
Увеличение числа азогрупп в молекулах вторичных азокрасителей с сопряженными азогруппами до трех и более приводит к образованию прямых азокрасителей, обладающих сродством к целлюлозным волокнам независимо от наличия заместителей, повышающих это сродство. Практическое значение имеют азокрасители, содержащие не более четырех азогрупп, т. к. с дальнейшим увеличением их числа нарушается плоское строение молекулы вследствие усиления тенденции к закручиванию вдоль продольной оси.

Слайд 19

Вторичные дис- и полиазокрасители
Представителями практически значимых вторичных полиазокрасителей являются Прямой красный

светопрочный 2С (23); Прямой синий светопрочный (24).

(23)

(24)

Слайд 20

Вторичные дис- и полиазокрасители
Красители в значительных количествах используются для крашения хлопка

и вискозного волокна, окраски устойчивы к свету и стирке.
Прямой диазо-зеленый светопрочный (25) — один из самых светостойких зеленых прямых красителей; его выпускают в виде трисазокрасителя.
В процессе синтеза красителя для успешного проведения третьего сочетания требуется проведение реакции в среде пиридина. Краситель (25) окрашивает хлопок и вискозное волокно в голубой цвет.

(25)

Слайд 21

Вторичные дис- и полиазокрасители
После крашения краситель на волокне диазотируют и сочетают

с 3-метил-1-фенилпиразолоном. Получается тетракисазокраситель (26), четвертая азогруппа которого разобщена с тремя первыми. А т. к. моноазокраситель, построенный из бензольного и пиразолонового ядер, является чисто-желтым, то цвет красителя, образовавшегося на волокне, будет результатом смешения голубого и желтого, т. е. зеленым. Диазотирование и сочетание на волокне делают светостойкую окраску устойчивой и к мокрым обработкам.

(26)

Слайд 22

Вторичные дис- и полиазокрасители
Из других диазотируемых на волокне красителей практическое значение

имеют Прямой диазо-бордо С (27); Прямой диазо-бордо Ж (28). Оба красителя окрашивают целлюлозные волокна в фиолетово-красный цвет, который после диазотирования на волокне и сочетания с 2-гидроксинафталином переходит в цвет бордо. Повышение цвета объясняется тем, что после сочетания на волокне образуются трисазокрасители с разобщенными азогруппами, цвет которых является результатом внутримолекулярного смешения цветов фиолетово-красных дисазокрасителей и оранжевых моноазокрасителей.

(27)

(28)

Слайд 23

Производные диаминов
Прямые дис- и полиазокрасители — производные ароматических диаминов — включают

практически всю цветовую гамму: от желтых до черных красителей.
В качестве диаминов для получения дисазокрасителей с разобщенными азогруппами чаще всего используют следующие соединения: бензидин (29), о-толидин (30), о-дианизидин (31), 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфокислоту (32), 4,4'-диаминодифениламин-2-сульфокислоту (33), 4,4'-диаминобензанилид (34).

Слайд 24

Производные диаминов
Цвет бензидиновых красителей всегда глубже, чем цвет моноазокрасителей, которые образовались

бы при разрыве молекулы по месту бифенильной связи. К бензидиновым дисазокрасителям относятся Конго красный (35) и его производные Бензопурпупин 4Б (36) и Бензопурпурин 10Б (37).

(35) R = H; (36) R = CH3; (37) R = OCH3

Слайд 25

Производные диаминов. Конго красный
Конго красный получается путем сочетания
диазотированного бензидина с нафтионовой

кислотой:

Слайд 26

Производные диаминов. Конго красный
Конго красный широко применяется в качестве индикатора. В

кислой среде краситель приобретает хиноидную структуру и цвет его меняется на синий:

Конго «синий» (38)

Слайд 27

Полиазокрасители
Полиазокрасители — производные бис(фениламида) фумаровой кислоты. Яркие прямые полиазокрасители, образующие устойчивые к

свету и мокрым обработкам окраски, могут быть получены ацилированием кислотных аминоазокрасителей дихлорангидридом фумаровой кислоты — фумароилдихлоридом. Этот способ получения прямых красителей аналогичен фосгенированию и также приводит к удвоению молекулы красителя, что и обусловливает необходимое сродство к целлюлозе.

Слайд 28

Полиазокрасители
Представителем этой группы красителей является Прямой оранжевый светопрочный 6Ж (40), получаемый

взаимодействием оранжевого кислотного дисазокрасителя (39) с фумароилдихлоридом в присутствии соды. Благодаря хорошим изолирующим свойствам фумароилдиаминогруппы –NHCOCH=CHCONH– тетракисазокраситель (40) сохраняет чистоту оттенка дисазокрасителя (39).

(39)

(40)

Слайд 29

Полиазокрасители с триазиновым кольцом
Исключительно ценные полиазокрасители с чистыми и яркими оттенками

образуются при разрыве сопряженной системы триазиновым кольцом (41). Триазиновое кольцо увеличивает сродство красителей к целлюлозе, повышает светостойкость окрасок и их устойчивость к мокрым обработкам.

(41)

Триазиновое кольцо вводится в молекулу красителя или его промежуточного продукта с помощью цианурхлорида (42). Атомы хлора в цианурхлориде легко обмениваются на –NH2, –OH и другие группы, содержащиеся в молекулах красителя. Краситель Прямой зеленый светопрочный (43) получают, последовательно вводя в реакцию с цианурхлоридом синий дисазокраситель, желтый моноазокраситель и анилин.

(42)

(43)

Азокрасители. Цвет, классификация

Содержание

ЦветЦвет моно-азокрасителей определяется хим. строением связанных азогруппой остатков числом и положением

ЦветУглубление цвета достигается увеличением π-электронной системы и усилением ее поляризации след. способами: заменой

КлассификацияВ зависимости от растворимости, хим. природы и особенностей взаимодействия с окрашиваемыми

Классификация5. Кислотные азокрасители - чаще всего моно-азокрасители и дис-азокрасители, содержащие одну

Классификация8. Прямые азокрасители - в основном дис-азокрасители и поли-азокрасители, напр. прямой

Прямые азокрасителиПрямые красители способны непосредственно из водных ванн в присутствии электролитов

МоноазокрасителиМоноазокрасители. Среди моноазокрасителей, отличающихся в основном небольшими размерами молекул, прямых красителей мало:

МоноазокрасителиКрасителем такого типа является Прямой диазо-алый .Ярко-алый цвет возникает после диазотирования

Моноазокрасители Часто применяемый на практике краситель Прямой диазо-желтый светопрочный (12) принадлежит к

Моноазокрасители Прямые моноазокрасители, содержащие в своих молекулах гетероциклы, имеют меньшее значение. К

Фосгенированные азокрасители Красители этой группы получают, ацилируя аминогруппы азокрасителей дихлорангидридом угольной кислоты

Фосгенированные азокрасителиПри наличии в молекуле фосгенируемого красителя свободной OH-группы ее предварительно

Фосгенированные азокрасители Аналогичным образом получают практически важный краситель Прямой розовый светопрочный С

Первичные дисазокрасителиЭти красители получают по схеме: М → С ← М'.

Первичные дисазокрасителиКрасители — производные алой кислоты — отличаются большим сродством к

Вторичные дис- и полиазокрасителиВторичные дис- и полиазокрасители получают по схеме: М →

Вторичные дис- и полиазокрасители Представителями практически значимых вторичных полиазокрасителей являются Прямой красный

Вторичные дис- и полиазокрасителиКрасители в значительных количествах используются для крашения хлопка

Вторичные дис- и полиазокрасителиПосле крашения краситель на волокне диазотируют и сочетают

Вторичные дис- и полиазокрасители Из других диазотируемых на волокне красителей практическое значение

Производные диаминов Прямые дис- и полиазокрасители — производные ароматических диаминов — включают

Производные диаминов Цвет бензидиновых красителей всегда глубже, чем цвет моноазокрасителей, которые образовались

Производные диаминов. Конго красныйКонго красный получается путем сочетаниядиазотированного бензидина с нафтионовой

Производные диаминов. Конго красныйКонго красный широко применяется в качестве индикатора. В

ПолиазокрасителиПолиазокрасители — производные бис(фениламида) фумаровой кислоты. Яркие прямые полиазокрасители, образующие устойчивые к

ПолиазокрасителиПредставителем этой группы красителей является Прямой оранжевый светопрочный 6Ж (40), получаемый

Полиазокрасители с триазиновым кольцомИсключительно ценные полиазокрасители с чистыми и яркими оттенками

Похожие презентации